Bränsleceller kan spela en viktig roll i framtidens fossilfria energisystem. Men för att slå igenom behöver teknikens klimatavtryck minska. I ett BioInnovation-projekt har forskare och företag utvecklat komponenter av förnybara råvaror som kan minska klimatpåverkan och öka Europas resiliens på energiområdet.
Bränsleceller omvandlar vätgas till elektricitet och kan bland annat användas för att driva fordon och producera el. En central komponent är de bipolära plattor som leder ström och fördelar gaser inne i bränslecellen. I dag tillverkas de ofta av metaller eller grafit, material som både är resurskrävande och kostsamma att framställa. I ett BioInnovation-projekt har RISE samarbetat med företag längs hela värdekedjan för att utveckla bipolära plattor av förnybara material. Målet var att minska klimatavtrycket och stärka Sveriges position inom vätgasteknik.
Guan Gong, RISE.
– Flera globala teknikföretag har engagerat sig i projektet, det visar på industrins stora intresse för mer hållbara och kostnadseffektiva komponenter. De bipolära plattorna kan utgöra omkring 80 procent av bränslecellstackens* vikt och stå för 30–40 procent av dess kostnad. Här kan vi göra skillnad, säger Guan Gong, senior forskare vid RISE.
Tester visar lovande resultat
Inom projektet tillverkades fullskaliga bipolära plattor av ett kompositmaterial där biokol från en svensk leverantör och biobaserade hartser från europeiska jordbruksrester ersatte delar av de konventionella råvarorna. För att testa plattorna under verklighetsnära förhållanden byggdes en mindre bränslecellstack på RISE. Tester av elektrisk ledningsförmåga och mekaniska egenskaper bekräftade potentialen att använda förnybara råvaror i bipolära plattor.
Monica Johansson, Volvo Group Trucks Technology.
Volvo Technology är en av projektets partners:
– Vi arbetar målmedvetet för att ställa om från diesel. Lastbilens största klimatavtryck uppstår under användningen, med fossilfria alternativ kan vi minska koldioxidutsläppen med upp till 90 procent. Vätgas är ett intressant spår men för att bli konkurrenskraftigt måste de bipolära plattornas klimatavtryck minska avsevärt, säger Monica Johansson, bränsleexpert på Volvo Group Trucks Technology.
EU-projekt tar tekniken vidare
Resultaten från BioInnovation-projektet har bidragit till nya forsknings- och innovationsinitiativ, bland annat det Vinnova-finansierade projektet ReGraph och EU-projekt med fokus på effektivare tillverkning av bipolära plattor.
– Vi vet att de förnybara materialen fungerar och öppnar för minskat beroende av importerade kritiska råvaror. För att nå industriell skala är tillverkningstekniken en viktig nyckel framåt. Nu satsar vi på att utveckla automatiserade processer med korta tillverkningstider, minimalt spill och jämn kvalitet, säger Guan Gong.
Biobaserad kompositplatta utvecklad för bränsleceller. Bilderna visar plattans olika sidor. Foto: RISE.
*En bränslecellstack är en samling sammankopplade bränsleceller som tillsammans producerar elektricitet.